człowiek
Autor: Giulio Tononi i Chiara Cirelli | dodano: 2013-08-21
Zasnąć! Może śnić?

Podczas snu rozluźniają się połączenia pomiędzy komórkami nerwowymi w mózgu, co najwyraźniej ma na celu oszczędzanie energii i, paradoksalnie, wspomaga pamięć.

Każdej nocy, kiedy ślepi, głusi i niemal sparaliżowani leżymy, pogrążeni we śnie, nasze mózgi ciężko pracują. Neurony w śpiącym mózgu ulegają pobudzeniu niemal równie często, co w stanie czuwania, i zużywają niemal tyle samo energii. Jaki jest sens tej nieustającej aktywności w czasie, kiedy teoretycznie odpoczywamy? Dlaczego świadoma część naszego umysłu tak łatwo odcina się od środowiska zewnętrznego, podczas gdy mózg kontynuuje swoją paplaninę?

Aktywność mózgu w czasie spoczynku prawdopodobnie pełni jakieś kluczowe funkcje. Pierwszym na to dowodem jest powszechność snu. Z tego, co wiemy, wszystkie zwierzęta śpią, pomimo że stan nieprzytomności i braku reakcji wysoce zwiększa ryzyko, że skończą jako czyjś obiad. Śpią ptaki, pszczoły, iguany i karaluchy, śpią nawet muszki owocowe, co wykazaliśmy zarówno my, jak i inni autorzy ponad 10 lat temu.

Ponadto w drodze ewolucji powstały pewne niezwykłe mechanizmy przystosowawcze związane ze snem: na przykład delfiny i niektóre inne ssaki morskie, które muszą często wynurzać się na powierzchnię w celu zaczerpnięcia oddechu, podczas snu naprzemiennie wyłączają jedną półkulę mózgu, podczas gdy druga pozostaje w stanie czuwania.

Podobnie jak wielu naukowców i amatorów, także my zastanawialiśmy się od dawna, jakie korzyści musi przynosić sen, skoro jest niezbędny dla żywych organizmów. Ponad 20 lat temu, kiedy oboje pracowaliśmy w Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant’Anna w Pizie (Włochy), zaczęliśmy podejrzewać, że aktywność mózgu w czasie drzemki może w jakiś sposób przywracać do stanu początkowego miliardy połączeń między neuronami, które ulegają modyfikacji każdego dnia pod wpływem wydarzeń, jakie nas spotykają w czasie czuwania. Zgodnie z tą teorią sen pozwala na zachowanie zdolności obwodów nerwowych w mózgu do ciągłego tworzenia nowych wspomnień przez całe nasze życie, bez ryzyka nadmiernego wysycenia lub wymazywania starszych zapisów.

Mieliśmy także pomysł, jak wyjaśnić, dlaczego na czas snu konieczne jest wyłączenie świadomości istnienia środowiska zewnętrznego. Wydaje nam się, że wyłączenie świadomego odczuwania „tu i teraz” jest konieczne, aby mózg mógł zintegrować stare i nowe wspomnienia. Sen zapewnia ten okres wytchnienia.

Nasza hipoteza wzbudza pewne kontrowersje wśród innych neurobiologów, którzy badają rolę snu dla nauki i zapamiętywania, ponieważ sugerujemy, że powrót do stanu początkowego następuje na skutek osłabiania połączeń pomiędzy neuronami, które ulegają pobudzeniu w czasie snu. Tymczasem zgodnie z dotychczasową wiedzą aktywność mózgu w czasie snu miała prowadzić do wzmacniania połączeń między neuronami i w konsekwencji do zachowywania nowo powstałych wspomnień. Jednak lata badań nad różnymi gatunkami, od much po ludzi, przyniosły poparcie dla naszych poglądów.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 09/2013 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
20
W 1985 r. Microsoft zaprezentował system operacyjny Windows 1.0.
Warto przeczytać
Zmyl trop to użyteczna, ale i pełna powabu oraz przekonująca, kieszonkowa esencja wszystkiego, co chcielibyście wiedzieć o obronie przed inwigilacją.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Giulio Tononi i Chiara Cirelli | dodano: 2013-08-21
Zasnąć! Może śnić?

Podczas snu rozluźniają się połączenia pomiędzy komórkami nerwowymi w mózgu, co najwyraźniej ma na celu oszczędzanie energii i, paradoksalnie, wspomaga pamięć.

Każdej nocy, kiedy ślepi, głusi i niemal sparaliżowani leżymy, pogrążeni we śnie, nasze mózgi ciężko pracują. Neurony w śpiącym mózgu ulegają pobudzeniu niemal równie często, co w stanie czuwania, i zużywają niemal tyle samo energii. Jaki jest sens tej nieustającej aktywności w czasie, kiedy teoretycznie odpoczywamy? Dlaczego świadoma część naszego umysłu tak łatwo odcina się od środowiska zewnętrznego, podczas gdy mózg kontynuuje swoją paplaninę?

Aktywność mózgu w czasie spoczynku prawdopodobnie pełni jakieś kluczowe funkcje. Pierwszym na to dowodem jest powszechność snu. Z tego, co wiemy, wszystkie zwierzęta śpią, pomimo że stan nieprzytomności i braku reakcji wysoce zwiększa ryzyko, że skończą jako czyjś obiad. Śpią ptaki, pszczoły, iguany i karaluchy, śpią nawet muszki owocowe, co wykazaliśmy zarówno my, jak i inni autorzy ponad 10 lat temu.

Ponadto w drodze ewolucji powstały pewne niezwykłe mechanizmy przystosowawcze związane ze snem: na przykład delfiny i niektóre inne ssaki morskie, które muszą często wynurzać się na powierzchnię w celu zaczerpnięcia oddechu, podczas snu naprzemiennie wyłączają jedną półkulę mózgu, podczas gdy druga pozostaje w stanie czuwania.

Podobnie jak wielu naukowców i amatorów, także my zastanawialiśmy się od dawna, jakie korzyści musi przynosić sen, skoro jest niezbędny dla żywych organizmów. Ponad 20 lat temu, kiedy oboje pracowaliśmy w Scuola Superiore di Studi Universitari e di Perfezionamento Sant’Anna w Pizie (Włochy), zaczęliśmy podejrzewać, że aktywność mózgu w czasie drzemki może w jakiś sposób przywracać do stanu początkowego miliardy połączeń między neuronami, które ulegają modyfikacji każdego dnia pod wpływem wydarzeń, jakie nas spotykają w czasie czuwania. Zgodnie z tą teorią sen pozwala na zachowanie zdolności obwodów nerwowych w mózgu do ciągłego tworzenia nowych wspomnień przez całe nasze życie, bez ryzyka nadmiernego wysycenia lub wymazywania starszych zapisów.

Mieliśmy także pomysł, jak wyjaśnić, dlaczego na czas snu konieczne jest wyłączenie świadomości istnienia środowiska zewnętrznego. Wydaje nam się, że wyłączenie świadomego odczuwania „tu i teraz” jest konieczne, aby mózg mógł zintegrować stare i nowe wspomnienia. Sen zapewnia ten okres wytchnienia.

Nasza hipoteza wzbudza pewne kontrowersje wśród innych neurobiologów, którzy badają rolę snu dla nauki i zapamiętywania, ponieważ sugerujemy, że powrót do stanu początkowego następuje na skutek osłabiania połączeń pomiędzy neuronami, które ulegają pobudzeniu w czasie snu. Tymczasem zgodnie z dotychczasową wiedzą aktywność mózgu w czasie snu miała prowadzić do wzmacniania połączeń między neuronami i w konsekwencji do zachowywania nowo powstałych wspomnień. Jednak lata badań nad różnymi gatunkami, od much po ludzi, przyniosły poparcie dla naszych poglądów.